L’objectiu d’aquesta experiència és demostrar la primera llei de Laplace i determinar les característiques de la força que té lloc sobre una vareta movible.
MATERIAL
-
Font d’alimentació
-
Cables conductors
-
Imant de ferradura
-
Vareta lliure de material conductor
-
Rail de Laplace
- Muntem el circuit com es mostra a la imatge. La vareta lliure hem de col·locar-la propera als pols de l’imant de ferradura ja que és on el seu camp magnètic actua amb més intensitat.
- Fem passar corrent i observem.
- Canviem el sentit del camp magnètic de l’imant de ferradura (girant-lo).
- Observem què succeeix quan fem passar corrent.
- Invertim el sentit del corrent, canviant la polaritat de la pila.
- Observem què passa aquesta vegada quan tanquem el circuit.
- Invertim una altra vegada el sentit del camp magnètic de l’imant.
- Al fer passar corrent observem què passa
En aquesta experiència observem quatre casos diferents:
PRIMER CAS
El sentit del corrent és antihorari i el sentit del camp magnètic va cap a baix. En fer passar corrent la vareta es desplaça cap a la vostra esquerra..jpg)
SEGON CAS
El sentit del corrent és antihorari i el sentit del camp magnètic va cap amunt. En fer passar corrent la vareta es desplaça cap a la vostra dreta.prueba.jpg)
TERCER CAS
El sentit del corrent és horari i el sentit del camp magnètic de l’imant va cap a baix. Al fer passar corrent la vareta es desplaça cap a la vostra dreta..jpg)
QUART CAS
El sentit del corrent és horari i el del camp magnètic és ascendent. Al fer passar corrent la vareta es desplaça cap a la vostra esquerra..jpg)
Als esquemes:
- Les fletxes grogues indiquen el sentit del corrent.
- La fletxa blanca indica el sentit del camp magnètic, que sempre va del pol nord (N) al pol sud (S).
- La fletxa verda F representa la força que sent la vareta i la direcció cap a on es desplaça.
Primera Llei de Laplace:
Un conductor rectilini de longitud L recorregut per una intensitat de corrent I, al si d’un camp magnètic uniforme d’intensitat B, experimenta una força F definida per l’expressió següent:
φ és l’angle format pel conductor (considerant el sentit del corrent) i B el vector intensitat del camp magnètic.
Utilitzem aquesta fórmula quan φ és igual a 90º, és a dir, quan el sentit del corrent està en un pla perpendicular al de la intensitat del camp magnètic.
Amb aquestes expressions podem deduir les propietats d’aquesta força:
- Direcció: és perpendicular al pla format pel conductor i el camp magnètic B.
- Sentit: es pot determinar amb la mà dreta. Tanquem tots els dits, excepte el polze, pel camí més curt de L a B. El dit polze indica el sentit de la força F.
- Mòdul: el determinem a partir de les fórmules anteriors.